基于0BE理念的CAD/CAM課程教學改革研究

李彥 范亞萍 劉炳昌 翟彥春

關鍵詞：防疫常態化;OBE理念; CAD/CAM課程; 教學改革

一、研究背景

在線教育的核心問題是教學資源開發和教育教學質量，真正實現網絡空間帶來的個性化、智能化教育模式。疫情未爆發之前，在線教學是對傳統課堂的延伸和補充，現在成為了主要教學方式[1]。 OBE是由美國Spady率先提出的，以驚人的速度獲得了廣泛重視和應用[3]。經過此后10年左右的發展，形成了比較完整的理論體系，至今仍被認為是追求卓越教育的正確方向。OBE理念恰好實現了線上線下對學生所學知識的產出效果的考核，與疫情之下國家對現有教育模式的要求不謀而合。

本文結合OBE理念[1-4]，以《CAD/CAM技術》課程為研究對象，結合OBE理念，設計了“雙融合三進階”的立體化教學模式最大化提高學生的在線學習效果，大幅度提機械專業中三維實體造型設計課程教學的科學性、針對性和實效性，從而推動機械專業教育的改革與發展。

三、《CAD/CAM技術》課程教學存在的問題

《CAD/CAM技術》課程是各普通本科、高職院校中數控技術、機電、模具、機械制造等機械類專業必修課，是機械設計、機械制造生產類企業非常看中員工應具備的一項技能[4]。《CAD/CAM技術》課程教學的特點：演示教學與操作訓練并重，交互性強，對學生學習的過程具有很明顯的階級層次性。目前CAD/CAM課程的教學模式、教學內容的研究存在一定問題，主要體現在以下三點：

（一）教學目標不明確

目前的狀態是完成CAD/CAM這門課程之后，學生需要掌握的具體實踐能力、達到什么程度、如何培養都沒有明確的規劃，描述比較籠統、模糊，導致在就業后，尤其是在疫情狀態下線下實踐的時間嚴重縮短，由校園直接進入企業的學生，對于工作中遇到的實際問題，無法快速的適應行業、企業的實際需求。

（二）教學內容實現進階式教學

《CAD/CAM技術》課程實踐性較強，課程的學習要求學生的前導專業知識包計算機繪圖，機械設計，機械制造，是一門將理論和實踐綜合應用的課程。目前該課程教學內容與課程設計、畢業設計、創新設計等環節的相關性較弱，普遍缺乏橫向關聯和縱向深入。

（三）教學方式單一

《CAD/CAM技術》是一門應用型較強的課程，目前采用的模式多為線下講授，疫情發生以來，課程改為線上教學，這種單一的灌輸式的教學模式已無法滿足00后大學生的學習興趣需求，學生練習單向輸出模式，目標導向不明確，學習效果反饋不及時，教學效果不明顯，無法培養出創新應用性人才。

（四）考核平面化

目前該課程的考核成績由平時表現，課后作業及最終的學期大作業成績組成。平時表現主要體現在出勤情況。由于學習過程無法實現實時監管，無法保證所有同學能夠親自認真完成課后作業，自主學習能力有待提高。

四、教學改革措施

通過對《CAD/CAM技術》課程的教學模式調查研究，針對以上問題，據面對課程內容調研的整合，更新現有教學模式，設計“雙融合三進階”的教學模式，進行教學改革。具體的改革措施如下：

（一）結合OBE理念，明確教學目標

結合目前社會對本專業人才需求的要求，將畢業后3年本專業學生在企業應達到的專業技能水平設置為本門課程成果產出的目標，例如具有獨立承擔并解決比較復雜的設計項目的研究、設計工作，有一定從事設計、科研工作的實踐經驗，具有良好的團隊溝通和寫作能力，能夠較好地完成表達、闡述、撰寫報告等綜合素質。以此能力目標為導向進行實踐教學設計，引入項目式教學，同時這一理念與以學生為中心的OBE理念相符。

（二）融通線上線下、傳統、電子教學資源

《CAD/CAM技術》課程，對專業知識的綜合應用要求較高，在疫情常態化的形式下，教學資源的設計要綜合考慮線上線下的知識內容，線上線下內容進行融通，隨時應對疫情爆發時而帶來的教學方式的轉變。以學生為中心，在教學內容設計上，依托學校引進的企業工程師，明確學生在工作后所需要掌握的專業技能，結合畢業設計要求，對教學內容進行創新設計、整合、數字化處理，教學內容模塊化項目化，結合企業中實際生產實例，把工程實例融入到項目中，讓學生在校學習的過程中就可以接觸到實際生產中的問題。課程內容制作成在線數字資源，將教學內容按照“三步循環”的形式進行設計，三步循環主要包括：理論教學項目，實際任務驅動和項目評價，教學內容的設計中將項目評價及時反饋到理論教學項目的設計中，及時更新教學設計，實現三步循環，及時反饋教學效果，提高教學質量。

（三）教學環境設計

以OBE理念中以學習成果為導向，使學生在合理的教學環境設計中，獲得所需要掌握的專業技能。學習環境的設計直接影響到學術的學習自主學習能力和發展。針對CAD/CAM這一實踐性較強的課程，教學環境設計要滿足多種教學方法、教學手段和教學工具的綜合應用。在教學過程中設計小組討論、團隊合作學習、工程實際問題的解決方案討論等環節。并在解決問題的過程中，將理論知識應用到實際問題中。同時在學生的學習監督過程中，任課教師可利用線上或APP后臺對學生進行考勤、任務布置、發布資源、課程測試，小組方案管理，投票問卷，頭腦風暴、指定助教，小組評價等操作。線下開展專業培訓，開設工作室，建立專業社團和學科競賽團隊，多樣化展開教學。實現學生線上線下、課內課外雙融合交互式學習，將雙線并軌，進行“三進階”（初級理論+基礎操作→理論+實踐→創新設計應用實踐）模式的教學，如圖1所示。

（四）立體化課程評價體系

OBE理念體現在逆向設計教學內容，課程評價考核是課程改革模式的一個重要環節，它既是學生最終學習成果評價的一個重要指標，也是改進教學方式方法的一個重要信息來源。 本文以OBE理念中持續改進的理念為指導思想，在CAD/CAM課程的教學管理和評價上，始終以學生為中心，完善教學質量的監控與反饋。例如項目設計過程中，對每個項目進行分解，設置2-3個階段性的學習目標，并進行具體的量化。對學生在學習過程中的產出進行階段性的評估，并讓學生自身參與其中，學生在學習的過程中，對自己和其他同學完成的成果進行自評和互評，確保每個學生都能掌握課程所要求的專業技能。

五、總結

本文對《CAD/CAM技術》課程進行了深入課程教學調研，本著以工程實際需求為基礎，將OBE理念貫穿于CAD/CAM課程教學過程中，始終以學生為中心，設計了“雙融合三階式”的教學模式，適用于CAD/CAM的理論和實踐相結合的課程教學。通過線下開展多樣化的教學模式，雙線融通，以立體化的考核體系來進行課程教學成果的考核，形成反饋信息，不斷的完善課程的教學方法和內容。

參考文獻

[1]趙麗萍， 姜濤. 后疫情時代高校漸進式混合教學改革構建[J]. 包裝工程， 2021（S1）：1-6.

[2]李妙玲， 武亞平. 基于OBE理念的《機械工程材料》教學改革與探索[J]. 洛陽理工學院學報（自然科學版）， 2020，30（03）：94-96.

[3]常云朋， 孫小撈， 鄒武. 基于OBE的三維造型設計課程教學實踐[J]. 中國教育技術裝備， 2020（02）：92-93.

[4]王本永， 劉元林， 原立濤， 等. 淺談基于OBE應用型本科液壓與氣壓傳動課教學改革[J]. 教育現代化， 2020，7（17）：75-77.

基金項目：

濰坊科技學院2020年校級本科教學改革項目（編號：BK202018）;

2021年山東省教育教學研究課題（編號：2021JXY034）;

濰坊科技學院2021年度學科建設專項課題（編號：2021XKJS24）.

作者簡介：李彥（1986-），女，山東濟寧人，濰坊科技學院智能制造學院，講師，碩士研究生，研究方向：機械專業課程教學模式研究。